文/ 鄭恩紅 圖/宿東
北斗系統(tǒng)、火星探測、載人登月、空間引力波探測太極計劃……9月18日,2020年中國航天大會開幕式結(jié)束后,作為中國航天大會規(guī)模最大、水平最高、影響最深的核心活動,主論壇邀請15位專家和領(lǐng)導(dǎo)作特邀和主旨報告,共同研討我國航天發(fā)展戰(zhàn)略布局、關(guān)鍵核心技術(shù)突破、“海上絲綢之路”空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、全球航天與開放合作等熱點(diǎn)焦點(diǎn)問題。
▲ 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)
“我們成功地走了‘三大步’,分步實施了‘先區(qū)域、后全球,先有源、后無源’的發(fā)展思路,形成突出區(qū)域、面向全球、富有特色的北斗系統(tǒng)發(fā)展道路?!北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)在作題為《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展與融合應(yīng)用》報告時講到。
6月23日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭將第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。至此,北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成,中國北斗“三步走”戰(zhàn)略圓滿收官。
據(jù)楊長風(fēng)介紹,福建等地已開始利用北斗短報文對海上漁船進(jìn)行跟蹤監(jiān)控管理、進(jìn)出港智能管理、應(yīng)急指揮調(diào)度。全國7萬艘漁船安裝北斗,累計救助漁民超過1萬人,成了漁民的“海上保護(hù)神”。
“未來,我們要建設(shè)更加完善、融合、智能的綜合PNT應(yīng)用服務(wù)體系,實現(xiàn)海陸空天室內(nèi)水下深空全域無縫覆蓋?!睏铋L風(fēng)說。
“中國首次火星探測任務(wù)首戰(zhàn)告捷,但成功發(fā)射距離任務(wù)成功還非常遙遠(yuǎn)?!敝袊状位鹦翘綔y任務(wù)總設(shè)計師張榮橋在作題為《初戰(zhàn)告捷、任重道遠(yuǎn),中國火星探測工程概述》主旨報告時講道。
當(dāng)天,張榮橋還公布了天問一號火星車更多配置細(xì)節(jié):重量約240公斤,為6輪獨(dú)立驅(qū)動,攜帶6臺載荷,其太陽翼呈蝴蝶翼形。
張榮橋表示,天問一號任務(wù)邁出了中國行星探測的第一步,未來中國還將實施小行星取樣返回、火星采樣返回、木星系環(huán)繞探測等任務(wù)。
“我國目前的長征系列運(yùn)載火箭無法滿足登月需求,也需要新研制載人月面著陸器。另外,我們還沒有地外天體生存的經(jīng)驗,載人航天活動的地面支持主要局限于近地軌道任務(wù),需要建立系統(tǒng)的月球科學(xué)探測與應(yīng)用體系?!敝袊d人航天工程副總設(shè)計師周雁飛作了《實施載人月球探測的初步方案設(shè)想及有關(guān)思考》的報告。
為什么要堅持搞載人月球戰(zhàn)略性探測?
周雁飛認(rèn)為,提供一個科學(xué)探索的新平臺是支撐我國航天強(qiáng)國戰(zhàn)略的需求,“要通過無人月球探測和載人戰(zhàn)略探測,使中華民族從月球知識的使用者變成提供者。只有付出超常的努力,不斷開拓創(chuàng)新,才有可能成功”。
在主旨報告環(huán)節(jié),中國科學(xué)院院士、中國航天科技集團(tuán)有限公司科技委主任包為民,作《航班化航天運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展與思考》的報告。
包為民談到,我國將在全面提升新一代運(yùn)載火箭性能水平的基礎(chǔ)上,計劃到2045年實現(xiàn)1小時全球抵達(dá)、地面與軌道間以及軌道與軌道間的航班化航天運(yùn)輸。
“引力波的發(fā)現(xiàn)使得人類可探測到基于電磁波無法觀測到的宇觀尺度和新的天體現(xiàn)象?!敝袊茖W(xué)院院士、空間引力波探測“太極計劃”首席科學(xué)家吳岳良,在《空間引力波探測太極計劃與“太極一號”衛(wèi)星技術(shù)驗證結(jié)果》的報告中透露,中科院正在啟動空間引力波探測計劃第二步“太極二號”雙星計劃。
中科院從2008年就開始前瞻論證中國空間引力波探測的可行性,經(jīng)過多年科學(xué)前沿研究,提出了中國空間引力波探測“太極計劃”,確定“單星、雙星、三星”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略和路線圖。
▲ 中國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋
▲ 中國載人航天工程副總設(shè)計師周雁飛
▲ 中國科學(xué)院院士、中國航天科技集團(tuán)有限公司科技委主任包為民
▲ 中國科學(xué)院院士、空間引力波探測“太極計劃”首席科學(xué)家吳岳良
▲ 高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項工程總設(shè)計師、國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任童旭東
▲ 中國航天科技集團(tuán)有限公司科技委副主任、中國探月工程副總設(shè)計師于登云
2018年8月在空間科學(xué)(二期)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項中立項實施“太極計劃”單星工程任務(wù),“三步走”的第一步正式啟動實施。吳岳良介紹,“太極一號”科研團(tuán)隊在不到一年時間里完成衛(wèi)星研制,2019年8月底成功發(fā)射。
高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項工程總設(shè)計師、國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任童旭東作《中國高分專項10周年建設(shè)應(yīng)用成效與經(jīng)驗啟示》的報告。
他介紹,高分專項總體構(gòu)建起了我國自主可控、穩(wěn)定運(yùn)行的高分辨率對地觀測系統(tǒng),數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)和區(qū)域,為國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)提供了有力的遙感信息支持。
童旭東介紹,未來高分工程將堅持頂層規(guī)劃、創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用導(dǎo)向、統(tǒng)籌兼顧、開放合作等原則,不斷激發(fā)實施主體的內(nèi)生動力,大力推動遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動形成一體化遙感服務(wù)能力,持續(xù)塑造“中國高分”核心品牌。
中國航天科技集團(tuán)有限公司科技委副主任、中國探月工程副總設(shè)計師于登云作《嫦娥探月工程的探索與實踐》的報告。
于登云介紹,嫦娥五號探測任務(wù)預(yù)計2020年前實施,有望實現(xiàn)我國開展航天活動以來的四個“首次”:首次在月球表面自動采樣;首次從月面起飛;首次在38萬公里外的月球軌道上進(jìn)行無人交會對接;首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。
“嫦娥五號”將執(zhí)行月球采樣返回任務(wù),這是我國探月三期的收官之作,相比于之前的任務(wù),嫦娥五號承擔(dān)的任務(wù)最重,同時面臨的技術(shù)難題也更多。
第一個難題就是采樣,因為月球引力和地球不一樣,只有地球的六分之一,采樣封裝技術(shù)很關(guān)鍵,我國以前沒做過。
完成采樣之后,探測器將樣品帶回地球,這個過程中,面臨的第一個難題就是月面起飛?!拔覀冊瓉碓诘孛姘l(fā)射火箭,技術(shù)比較成熟,但在月面,是以著陸器作為起飛平臺,怎么散熱、怎么導(dǎo)流等一系列問題,以及上升過程中的控制,以前沒做過,這些是難點(diǎn)。”于登云說。
采集的樣品成功從月面起飛后,要經(jīng)過交會對接,將樣品轉(zhuǎn)移至返回器中,隨后返回器攜帶樣品返回地球。這個過程中,返回器的速度更高,需要一個既安全又穩(wěn)妥的返回路線。
“以前是以每秒7.9公里的第一宇宙速度返回,這次是以每秒11.2公里左右的第二宇宙速度返回,返回體的氣動外形、防熱材料以及控制,都將是一個挑戰(zhàn)。”于登云說。
中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院院長王小軍作《載人火星探測航天運(yùn)輸系統(tǒng)》的報告。
結(jié)合正在實施的中國天問一號火星探測任務(wù),王小軍從發(fā)展情況分析、總體方案構(gòu)想、關(guān)鍵技術(shù)分析、發(fā)展路線設(shè)想等,暢談了載人火星探測航天運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)想,表示愿與國內(nèi)外同行和伙伴們一道攜手,共同實現(xiàn)人類走向深空、漫步火星的夢想。
▲ 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院院長王小軍
▲ 中國航天科工飛航技術(shù)研究院院長王長青
▲ 中國空間技術(shù)研究院副院長夏剛
中國航天科工飛航技術(shù)研究院院長王長青作《邁向空天時代——空天飛行器發(fā)展展望》的報告。
空天飛行器是可在稠密大氣、臨近空間、軌道空間飛行的重復(fù)使用航天運(yùn)輸系統(tǒng),將助力人類實現(xiàn)自由進(jìn)出和高效利用空間。
王長青從創(chuàng)新的邏輯、國際研發(fā)格局、空天飛行面臨的重大問題等,對空天飛行器的發(fā)動機(jī)、材料、可重復(fù)使用技術(shù)等方向性問題進(jìn)行了探討。
中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國空間技術(shù)研究院副院長夏剛作《發(fā)揮空間技術(shù)優(yōu)勢,助力海上絲綢之路建設(shè)》的報告。他從“國之重器,勇?lián)教鞆?qiáng)國建設(shè)使命;天海融通,助力海上絲綢之路發(fā)展;攜手合作,同創(chuàng)融合發(fā)展美好未來”幾個方面進(jìn)行了演講。
21世紀(jì)“海絲”建設(shè)對空間信息需求更迫切,未來將綜合運(yùn)用通信、導(dǎo)航、遙感等衛(wèi)星技術(shù),為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體和“一帶一路”建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
▲ 萬通集團(tuán)創(chuàng)始人、御風(fēng)集團(tuán)董事長、寰宇太空創(chuàng)始人馮侖
近年來,商業(yè)航天蓬勃發(fā)展,各界精英紛紛加盟助力航天技術(shù)發(fā)展。今年,航天大會特邀萬通集團(tuán)創(chuàng)始人、御風(fēng)集團(tuán)董事長、寰宇太空創(chuàng)始人馮侖作《民族品牌企業(yè)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)》的報告。
馮侖認(rèn)為,民營企業(yè)能發(fā)揮四個方面的作用:一是科普內(nèi)容創(chuàng)造和生產(chǎn)、教育培訓(xùn);二是開拓、啟發(fā)商業(yè)市場,將民間小樂趣、小情感和需求發(fā)展成大商機(jī);三是在制造業(yè)方面,民營有著元器件生產(chǎn)的成本優(yōu)勢;四是民間的活力和想象力,會促進(jìn)對不成熟的領(lǐng)域的探索。他希望把自由幻想注入航天發(fā)展。
此外,中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬上海航天技術(shù)研究院科技委常務(wù)副主任陳杰作《空間堆核動力技術(shù)選擇研究》的報告。北京跟蹤與通信技術(shù)研究所主任張國亭作《巨型星座的高效運(yùn)行管控》的報告。
值得關(guān)注的是,中國航天堅持和平利用太空的原則,積極倡導(dǎo)開展國際合作,今年的大會還邀請了歐洲人文與自然科學(xué)院院士、國際宇航科學(xué)院院士、世界著名空間科學(xué)家邁克爾·布蘭克和德國科隆大學(xué)空間法研究所所長斯蒂芬·霍波。因為疫情原因,他們通過視頻分別作題為《行星探索賦能國際合作》和《保護(hù)外空環(huán)境:從法律層面思考空間碎片帶來的危害》的報告。
2020年中國航天大會主論壇從戰(zhàn)略、技術(shù)、案例等多維度深度解析了我國航天及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景,引發(fā)了思維碰撞,為今后中國航天事業(yè)的發(fā)展提供更多經(jīng)驗和參考。
▲ 歐洲人文與自然科學(xué)院院士、國際宇航科學(xué)院院士、世界著名空間科學(xué)家邁克爾·布蘭克作視頻報告
▲ 德國科隆大學(xué)空間法研究所所長斯蒂芬·霍波